Question

火車在運(yùn)行中保持額定功率2500KW，火車的總質(zhì)量是1000t，所受阻力恒為1.56×10⁵N．求：
（1）火車的加速度是1m/s²時(shí)的速度；
（2）火車的速度是12m/s時(shí)的加速度；
（3）火車的最大速度．

Answer 1

分析：當(dāng)汽車以額定功率行駛時(shí)，隨著汽車速度的增加，汽車的牽引力會(huì)逐漸的減小，所以此時(shí)的汽車不可能做勻加速運(yùn)動(dòng)，直到最后牽引力和阻力相等，到達(dá)最大速度之后做勻速運(yùn)動(dòng)．

解答：解：（1）由牛頓第二定律可得，
F-f=ma，
解得F=ma+f=1000000×1+1.56×10⁵N=11.56×10⁵N
則v=

P

F

=

2500000

11.56×105

=2.16m/s 
（2）當(dāng)火車的速度是12m/s時(shí)，F(xiàn)′=

P

v′

=

2500000

12

N=

625000

3

N
由牛頓第二定律可得，
a=

F′-f

m

=5.2×10^-2m/s²
（3）當(dāng)牽引力和阻力相等時(shí)，汽車的速度最大，由P=FV=fV可得，
最大速度為V=

P

f

=

2500000

1.56×105

=16m/s
答：（1）火車的加速度是1m/s²時(shí)的速度為2.16m/s； （2）火車的速度是12m/s時(shí)的加速度為5.2×10^-2m/s²（3）火車的最大速度為16m/s．

點(diǎn)評：本題考查的是汽車的啟動(dòng)方式，對于汽車的兩種啟動(dòng)方式，恒定加速度啟動(dòng)和恒定功率啟動(dòng)，對于每種啟動(dòng)方式的汽車運(yùn)動(dòng)的過程一定要熟悉．